Курсовой проект - Проектиование автомобильной дороги Воронежская область - файл n1.docx

приобрести
Курсовой проект - Проектиование автомобильной дороги Воронежская область
скачать (253.2 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx254kb.07.07.2012 22:57скачать

n1.docx



Волгоградский Государственный Архитектурно - Строительный Университет

Кафедра изысканий и проектирования транспортных сооружений

Курсовой проект на тему :

«Основы проектирования автомобильной дороги»
Работу проверил : Работу выполнил:

преподаватель студент гр……

Любченко А. С.

г. Волгоград 2009 г.

1. Краткая характеристика района проектирования

1.1 Природно – климатические условия района проектирования




map of russia - moscow time zone.svg

Воронежская область расположена в центральной полосе европейской части России. Граничит: на юге — с Украиной и Ростовской областью, на западе — с Белгородской областью, на северо-западе — с Курской, на севере — с Липецкой областью, Тамбовской областями, на северо-востоке — с Волгоградской областью. Площадь территории области — 52,2 тыс. кмІ, что составляет около трети площади всего Черноземья. Протяженность области с севера на юг — 277,5 км и с запада на восток — 352 км.

Территория Воронежской области больше территории таких Европейских стран как — Дания (43 098 кмІ), Нидерланды (41 526 кмІ), Швейцария (41 284 кмІ), Бельгия (32 545 кмІ).

Воронежская область находится в часовом поясе, обозначаемом по международному стандарту как Moscow Time Zone (MSK/MSD). Смещение относительно UTC составляет +3:00 (MSK, зимнее время) / +4:00 (MSD, летнее время), так как в этом часовом поясе действует переход на летнее время. Воронежское время отличается от поясного времени на один час, так как на территории России действует декретное время.

Климат на территории области — умеренно-континентальный со среднегодовой температурой от +5,0 °C на севере области до +6,5 °C на юге. Вегетационный период около 185 дней на севере и около 200 дней на юге.

На территории области расположено 738 озёр и 2408 прудов, протекает 1343 реки длиной более 10 км. Главная река — Дон, 530 из своих 1870 км протекает по территории области, образуя бассейн площадью 422 000 кмІ. Воронежская область расположена на Среднерусской возвышенности, восточная часть - на Окско-Донской равнине, в верховьях бассейна реки Дон и ее притоков (Хопер, Битюг), и занимает площадь 52,6 тыс. кв. км., в том числе площадь сельхозугодий - 39,3 тыс. кв. км, площадь пашни - 30,87 тыс. кв. км. Реки - Дон с притоками Ведуга, Тихая Сосна, Чёрная Калитва, Воронеж, Битюг и др. На востоке - Хопёр.

На западе - склоны Среднерусской возвышенности, представляющие сильно расчленённую равнину (высота до 268 м) с густой сетью оврагов и балок. На востоке - Калачская возвышенность. Воронежская область расположена в лесостепной и степной зонах.

Почвы - чернозёмы выщелоченные и типичные на севере, чернозёмы обыкновенные на юге. В поймах рек аллювиальные луговые, в балках и оврагах - лугово-чернозёмные. Леса (основные породы - дуб, сосна, клён) приурочены к долинам рек и занимают 8% территории. Распахано 70% территории области. Природный ландшафт области характеризуется крупными лесными массивами (в основном дубравы и сосновые боры), многие из которых объявлены заповедными, сохранились участки коренных степей. На территории области находятся Воронежский и Хоперский заповедники. Основным по значению ресурсом области являются обыкновенные, а также мощные и тучные чернозёмы, занимающие основную часть территории региона. Месторождения стройматериалов. Минерально-сырьевая база Воронежской области представлена месторождениями нерудного сырья, в основном строительными материалами (пески, глины, мел, граниты, цементное сырье, охра, известняк, песчаник) особенно в западных и южных районах региона. На территории Семилукского, Хохольского и Нижнедевицкого районов области имеются запасы фосфоритов. Область обладает практически неограниченными запасами мела.

1.2 Социально – экономическая характеристика района проектирования

Число административно-территориальных единиц: административных районов - 32, городов - 15, в том числе областного подчинения - 7, поселков городского типа -22, сельских администраций - 491.

Центр - г. Воронеж. Год образования - 1177. Расстояние от Москвы до Воронежа - 587 км.

По данным 1 апреля 2009 года органами службы занятости Воронежской области зарегистрировано 32 403 безработных. Уровень безработицы в области — 2,9 %. Область входит в состав Центральночерноземного экономического района и является наиболее крупной по территории областью Центрального Черноземья.

Отраслевая специализация - машиностроение и металлообработка (производство самолетов, станков, сельскохозяйственных машин, экскаваторов, радиотехническое производство); химическая (производство синтетического каучука, шин, фармацевтических препаратов и др.); пищевая, легкая промышленность, производство стройматериалов. В области расположена Нововоронежская АЭС

По структуре хозяйства Воронежская область индустриально-аграрная. В составе промышленности преобладают машиностроение, электроэнергетика, химическая индустрия и отрасли по переработке сельскохозяйственного сырья. На них приходится 4/5 общего объема выпускаемой промышленной продукции. Отраслью специализации региона является пищевая промышленность (27 %), второе место занимают машиностроение и металлообработка (23 %), третье место — электроэнергетика (18 %).

Промышленность области специализируется на производстве станков, экскаваторов, металлических мостовых конструкций, кузнечно-прессового и горно-обогатительного оборудования, электронной техники (в том числе телевизоров), пассажирских самолетов-аэробусов, синтетического каучука и шин, огнеупорных изделий, сахара-песка, маслобойно-жировой и мясной продукции.

На базе разведанного минерального сырья в Воронежской области работает ряд предприятий, [6], наиболее крупными из которых являются ОАО «Павловскгранит», ОАО «Воронежское рудоуправление», Семилукский и Воронежский комбинаты стройматериалов, ОАО «Подгоренский цементник», ЗАО «Копанищенский комбинат стройматериалов», «Журавский охровый завод» и другие. В области идет освоение минеральных подземных вод.

В состав Воронежской городской агломерации входят города Нововоронеж (АЭС), Семилуки (завод огнеупоров), поселок городского типа Рамонь.

Борисоглебск (66,3 тыс. жителей) — второй по величине город области. Его промышленность специализируется на производстве химического оборудования и переработке сельскохозяйственной продукции. Имеется крупное производство чулочно-трикотажных изделий.

Россошь (64,1 тыс. жителей) известна производством химических удобрений, электроаппаратуры, переработкой сельскохозяйственной продукции.

С 2006 года на территории Воронежской области существуют 534 муниципальных образования, в том числе 3 городских округа, 31 муниципальный район, 29 городских поселений, 471 сельское поселение.










Показатель (человек)

2002 г.

2005 г.

2006 г.

Родившиеся

19 043

19 417

19 257

Умершие

45 031

43 639

41 806

Естественная убыль населения

-25 988

-24 222

-22 549

Прибывшие

33 705

33 903

32 313

Выбывшие

28 962

30 727

30 951

Миграционный прирост населения

4 743

3 176

1 362

Общий прирост (убыль)

-21 245

-21 046

-21 187

Основные технические характеристики автомобиля

КамАЗа 5320


Таблица 1.1



Технико-эксплуатационные параметры

Условные обозначения

КамАЗ

1.

Полная масса а/м, кг

Ga

15025

2.

Масса, приходящаяся на заднюю ось автомобиля с полной нагрузкой, кг

Gсц

10895

3.

Габариты автомобиля:

  • высота , мм

  • ширина, мм

  • длинна, мм

H

B

l

2630

2500

7435

4.

Поперечная база а/м, мм

c

2010

5.

Максимальная скорость, км/ч

V

75

6.

Максимальная мощность, л.с.

N

210

7.

Число оборотов коленчатого вала при максимальной нагрузке, об / мин

n

2600

8.

Максимальный крутящий момент, кгс*м

M

65

9.

Передаточные числа коробки передач:

1

i1

7,82

2

i2

4,03

3

i3

2,5

4

i4

1,53

5

I5

1




главной передачи

i0

6,53

10.

Радиус качения колеса , м

rk

0,49

11.

К.П.Д трансмиссии

?

0,8

12.

Коэффициент обтекаемости, кгс2 / м4

kоб

0,07

13.

Буксируемый прицеп




ГКВ 8926

14.

Полная масса прицепа, кг

Qn

11500

2.1 Определение скорости движения автомобиля на различных передачах

Vi = 0,377

V1 = 0,377 8,88 км/ч ;

V2 = 0,377 = 16,12 км/ч ;

V3 = 0,377 = 30,61 км/ч ;

V4 = 0,377 = 54,79 км/ч .

V5 = 0,377 = 70,24 км/ч .

Таблица 2.2

Передачи

1

2

3

4


5


Скорость, км /ч

8,88

16,12

30,61

54,79

70,24

2.2 Определение силы тяги на различных передачах

а) по максимальной мощности:

Ppi =

Pp1 = = 4652,02 кг ;

Pp2 ==2562,65 кг ;

Pp3 = = 1349,56 кг ;

Pp4 == 753,97 кг .

Pp5 == 588,13 кг

б ) по максимальному крутящему моменту:

Ppi = (кг)

Pp1 = = 5152,75 кг ;

Pp2 = = 2839,44 кг ;

Pp3 = = 1494,88 кг ;

Pp4 = = 835,13 кг .

Pp5 = = 651,4 кг .

Таблица 2.2

Передачи

1

2

3

4

5

Сила тяги по мощности;

4652,02

2562,65

1349,56

753,97

588,13

Сила тяги по максимальному крутящему моменту;

5152,75

2839,44

1494,88

835,13

651,4

2.3 Определение сопротивления воздуха движению автомобиля на различных передачах

Pwi = (кг)

Г= 0,9 h c = 0,9 2,640 1,950 = 1,12 м2.

Vв = 0 ;

K – коэффициент сопротивления воздушной среды ;

K = 0,07 .

Pw1 = = 0,475 кг ;

Pw2 = = 1,567 кг ;

Pw3 = = 5,651кг ;

Pw4 = = 18,104кг .

Pw5 = = 29,754 кг .

Таблица 2.4

Передачи

1

2

3

4

5

Сопротивление воздуха, кг




0,475

1,567

5,651


18,104


29,754

2.4 Определение величины динамического фактора автомобиля на различных передачах

а) по мощности:

Di =

D1 = = 0,362;

D2 = = 0,199 ;

D3 = = 0,105;

D4 = = 0,057 .

D5 = = 0,044 .

б ) по сцеплению:

DСЦЕП =

P? – сила тяги по сцеплению;

? – коэффициент сцепления;

? = 0,45 ;

P? = Gсц ? ;

P? = 10000 0,45 = 4500 кг.

Dсц 1 = = 0,316 ;

Dсц 2 = = 0,316;

Dсц 3 = = 0,316 ;

Dсц 4 = = 0,315 ;

Dсц 5 = = 0,314 ;

Таблица 2.5

Передачи

1

2

3

4

5

Динамический фактор по мощности

0,366

0,199

0,105

0,057

0,044

Динамический фактор по сцеплению

0,316

0,316

0,316

0,315

0,314

2.5 Определение максимальных уклонов, преодолеваемых автомобилем на различных передачах

а) по сцеплению:

imax = Di - f ;

f – коэффициент сопротивления качению;

f = 0,02.

imax = 0,316 – 0,02 = 0,296 ;

imax = 0,315 – 0,02 = 0,295 ;

imax = 0,314 – 0,02 = 0,294 ;

б ) по мощности:

imax = Di - f .

imax = 0,366 – 0,02 = 0,346;

imax = 0,199 – 0,02 = 0,179 ;

imax = 0,105 – 0,02 = 0,085 ;

imax = 0,057 – 0,02 = 0,037 .

imax = 0,044– 0,02 = 0,024

Таблица 2.6

Передачи

1

2

3

4

5

Максимальный уклон по мощности

0,296

0,296

0,296

0,295

0,294

Максимальный уклон по сцеплению

0,346

0,179

0,085

0,037

0,024

2.6 Определение скорости движения автомобиля на принятом максимальном уклоне

V =

imax – максимальный продольный уклон для 3 категории дороги ;

imax = 50 ‰ = 0,050 ;

f = 0,02 ;

V = = 41,5 км/ч .

Расчетный автомобиль МАЗ-500 преодолевает максимальный продольный уклон на 4 передаче.

2.7 Определяем число грузовых прицепов для автопоезда

Количество прицепов, которое может быть в составе автопоезда на проектируемой дороге, определяется из 2 –х условий:

  1. Из условия запаса динамического фактора автопоезда на прямой передаче, который должен позволить автопоезду на прямой передаче преодолеть уклон не более 10 – 15 ‰.

  2. Пренебрегаем сопротивлением воздуха, который из-за малых скоростей автопоездов не оказывает заметного влияния на его динамические возможности. Это условие описывают уравнением :

n =

imax = 0,050;

fn = f = 0,050 = 0,054 ;

n = = 1,867.

За буксир принят прицеп МАЗ-8926.Возможное число прицепов составляет 2 .

3.Обоснование геометрических параметров и назначение технической категории дороги

3.1 Определение ширины проезжей части

Схема к определению ширины проезжей части

Рисунок 3.1

y1 , y2 – внешние зазоры безопасности , м

b1 , b2 – габаритная ширина автомобиля , м

c1, c2 – поперечная база по передним колесам ,м

x1, x2 – внутренний зазор безопасности, м

B1, B2 – ширина полосы движения ,м

Bпр – ширина проезжей части, м

a – ширина обочины, м

Bзп – ширина земляного полотна, м

y = 0,5 + 0,005 Vр

y = 0,5 + 0,005 75 = 4,25 м.

x = 0,5 м.

a = 2,5 м.

с = 1,950 м.

Bп = +2 x ;

b = с +0,5;

b = 1,950 + 0,5 = 2,45 м.

B п = 2 Bп=4,9;

B зп =2 Bп + 2 a.

B1,2 = + 0,5 + 0,5 = 4,425 м.

Bпр = 2 4,425= 8,85 м.

Bзп = 8,85 + 2 2 = 12,85 м.

Вывод: В соответствии с расчетным автомобилем ширина полосы движения составляет 4,425 м ;

ширина проезжей части составляет 8,85 м ;

ширина земляного полотна составляет 12,85 м .

По СНиП 2.05.02 – 85 для 3 технической категории дороги ширина полосы движения должна составлять 3,5 м ;

ширина проезжей части должна составлять 7м ;

ширина земляного полотна должна составлять 12 м.

3.2 Определение видимости на автомобильной дороге

Схема 1

Видимость поверхности дороги по схеме одиночного торможения

Схема к определению расстояния видимости из условия остановки перед препятствием

Рисунок 3.2



Sn = l1 + Sт + lб

Sn – расчетное расстояние видимости поверхности дороги;

l1 – расстояние, которое проходит автомобиль за время реакции водителя , м;

l1 = ;

t = 1с.

t – время реакции водителя;

V – максимальная скорость движения;

V = 70 км / ч;

lб – безопасное расстояние до препятствия;

lб = 10 м.

l1 = = 19,44 м.

Sт – путь, пройденный автомобилем от начала торможения до полной его остановки ;

Sт = ;

Kэ – коэффициент эксплуатационного состояния тормозов;

Kэ = 1,4 ;

?пр – продольный коэффициент сцепления;

?пр = 0,45 ;

i – продольный уклон дороги;

i = 0;

f – коэффициент сопротивления качению;

f = 0,015.

Sт = = 58,08 м.

Sn =19,44+58,08+10=87,52 м.

Схема к определению расстояния видимости из условия обгона попутного автомобиля с заездом на смежную полосу

Рисунок 3.3


V1 – расчетная скорость для данной технической категории;

V2 – скорость обгоняемого автомобиля;

V1 = 80км/ч

V2 = 60 км/ч;

l1 –путь, пройденный автомобилем 1 за время принятия водителем решения на обгон;

l1 = ;

l1 = = 22,22 м;

l2 – путь, пройденный автомобилем 1 от момента начала обгона до выравнивания с автомобилем 2 ;

l3 – путь, пройденный автомобилем 3 за время маневра автомобиля 1;

l0 – расстояние безопасности.

l0 = 10 м.

l2 = ;

S1 = ;

S2 = ;

S1 = = 75,86 м.

S2 = = 42,67 м.

l2 = = 132,52 м.

l3 = 2 l2 ;

l3 = 2 132,52 = 265,04 м.

Sобг – расстояние видимости из условий видимости встречного автомобиля при обгоне ;

Sобг = l1 + 2l2 + l0 + l3 = l1 + 4l2 + l0 ;

Sобг = 22,22 + 4 132,52 + 10 = 168.74 м.

Вывод : По рассчету видимость поверхности автомобильной дороги составила 168.74 м ;

видимость встречного автомобиля составила м.

По СНиП 2.05.02 – 85 для 3 категории дороги наименьшее расстояние видимости поверхности автомобильной дороги составляет 200 м.

видимость встречного автомобиля составляет 350 м.

3.3 Расчет минимальных радиусов кривых на дороге в плане

R – минимальный радиус кривой в плане

а ) без устройства виража;

R = ;

µ - коэффициент поперечной силы ;

µ = 0,015.

in – поперечный уклон проезжей части ;

in = 0,02.

R = = 809.90 м.

б ) с учетом устройства виража ;

R = ;

ib – поперечный уклон проезжей части на вираже;

ib = 0,04.

µ = 0,1.

R = = 694,98 м.

3.5 Расчет минимальных радиусов кривых в продольном профиле

а ) минимальный радиус выпуклой кривой из условия обеспечения видимости поверхности дороги ;

R вып = ;

d – величина возвышения глаз водителя над поверхностью дороги ;

d = 1,2 м.

Sn – расстояние видимости поверхности дороги.

Sn = 200 м.

Rвып = = 16666,67 м.

б ) минимальный радиус выпуклой кривой из условия видимости встречного автомобиля ;

R вып = ;

Sb – расстояние видимости встречного автомобиля ;

Sb = 350 м.

R вып = = 12760,42 м.

в) радиус вогнутой кривой из условия допустимой перегрузки рессор, возникающей при движении автомобиля по вогнутой кривой ;

R вогн = .

a0 – дополнительное центробежное ускорение, дающее перегрузку рессор до 5 %.

a0 = 0,5 м / с2.

R вогн = = 1538,46 м.

г ) радиус вогнутой кривой из условия движения в ночное время ;

R вогн = ;

hф – высота фар над поверхностью дороги ;

hф = 0,7 м.

? – угол рассеивания света фар ;

? = 2°.

R вогн = = 4773,27 м.

Вывод : К дальнейшему проектированию принимаем технические параметры дороги в соответствии со СНиП 2.05.02 – 85 и ГОСТ Р 52398 – 2005 «Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования. »




Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации